CN209069876U - 一种气相色谱仪的自动进样机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及气相色谱仪的辅助配件领域，公开了一种气相色谱仪的自动进样机构，包括固定连接在气相色谱仪上的安装板，安装板上开设有进料口，安装板上固定连接有样品试管存储盒，安装板上设置有取样组件，进料口上设置有进样组件，取样组件包括滑动连接在安装板上的定位架、滑动连接在定位架上的取样头、驱动定位架移动的第一驱动件、驱动取样头移动的第二驱动件，本实用新型具有以下优点和效果：通过设置取样组件和进样组件，取样组件使得取样头可被定位到样品试管存储盒上任何一个样品试管处，样品试管的夹取较为快速；进样组件将样品试管输送到气化室内，整个取样进样过程没有人工手动参与，从而使得误差减小，速度提高，提高了进样效率。

Description

一种气相色谱仪的自动进样机构

技术领域

本实用新型涉及一种气相色谱仪的辅助配件，更具体地说，它涉及一种气相色谱仪的自动进样机构。

背景技术

气相色谱仪，是指用气体作为流动相的色谱分析仪器。其原理主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异实现混合物的分离。待分析样品在气化室气化后被惰性气体（即载气，亦称流动相）带入色谱柱内，柱内含有液体或固体固定相，样品中各组分都倾向于在流动相和固定相之间形成分配或吸附平衡。随着载气的流动，样品组分在运动中进行反复多次的分配或吸附/解吸，在载气中分配浓度大的组分先流出色谱柱，而在固定相中分配浓度大的组分后流出。组分流出色谱柱后进入检测器被测定，常用的检测器有电子捕获检测器（ECD）、氢火焰检测器（FID）、火焰光度检测器（FPD）及热导检测器（TCD）等。

目前，由于手动进样的成本较低，操作简单，即使新人也能够进行操作，所以常规色谱样品进样通常采用手动进样这个方法，检测人员一手持注射器，另一手保护针尖，将注射针头穿过隔垫，随机以最快速度将注射器插到底，将样品迅速的注射入气化室，然后快速拔出注射器。但是手动进样时，每次样品注射速度难以保持一致，导致分析结果容易出现偏差，检测人员在长时间操作后也容易产生疲惫，使得进样速度降低，从而导致进样的效率降低。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型在于提供一种气相色谱仪的自动进样机构，具有提高进样效率的效果。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下技术方案：一种气相色谱仪的自动进样机构，包括固定连接在气相色谱仪上的安装板，所述安装板上开设有与气化室连通的进料口，所述安装板上固定连接有供样品试管放置的样品试管存储盒，所述安装板上设置有用于对样品试管进行夹取的取样组件，所述进料口上设置有用于输送样品试管至气化室的进样组件，所述取样组件包括滑动连接在所述安装板上的定位架、滑动连接在所述定位架上且用于夹取样品试管的取样头、驱动所述定位架移动的第一驱动件、驱动所述取样头移动的第二驱动件。

通过采用上述技术方案，检测人员将样品试管放置在样品试管存储盒内，当检测人员需要取样时，检测人员通过第一驱动件带动定位架移动，从而带动取样头靠近样品试管，然后通过第二驱动件带动取样头移动，使得取样头位于样品试管的上方，此时取样头可对样品试管进行夹取；接着检测人员通过第一驱动件带动取样头靠近进样组件，第二驱动件调节取样头的位置，进样组件将样品试管输送至气化室内，从而完成样品试管的进样操作，整个过程通过机械结构进行进样，无需人工手动参与，从而使得误差减小，也提高了取样的效率。

本实用新型进一步设置为：所述第一驱动件包括固定连接在定位架上的第一驱动电机、固定连接在所述第一驱动电机的输出轴上的第一驱动齿轮、固定连接在所述安装板上且与所述第一驱动齿轮啮合的第一驱动齿条。

通过采用上述技术方案，第一驱动电机带动第一驱动齿轮转动，由于第一驱动齿条固定连接在安装板上，所以第一驱动齿轮转动后带动定位架发生移动，从而对取样头的位置发生改变。

本实用新型进一步设置为：所述定位架与所述安装板之间设置有导向组件，所述导向组件包括安装在定位架上的导向轮、开设在所述安装板上的导向槽，所述导向轮位于所述导向槽内。

通过采用上述技术方案，导向轮位于导向槽内，对定位架的移动方向进行引导，使定位架不易歪斜，从而使得取样头的位置移动较为准确。

本实用新型进一步设置为：所述取样头包括滑动连接在所述定位架上的固定壳体、固定连接在所述固定壳体上的驱动气缸、固定连接在所述驱动气缸的活塞杆上的真空吸盘。

通过采用上述技术方案，驱动气缸的活塞杆伸出，带动真空吸盘朝样品试管存储盒移动，真空吸盘在接触到样品试管后对样品试管进行吸附，然后驱动气缸的活塞杆回收，带动真空吸盘远离样品试管存储盒，从而将样品试管带离样品试管存储盒。

本实用新型进一步设置为：所述第二驱动件包括固定在接在所述固定壳体上的第二驱动电机、固定连接在所述第二驱动电机的输出轴上的驱动转轮、开设在所述定位架上的驱动槽，所述驱动转轮的外壁与所述驱动槽的内壁抵触。

通过采用上述技术方案，第二驱动电机带动驱动转轮转动，驱动转轮通过与驱动槽之间的摩擦力带动固定壳体移动，同时驱动槽对驱动转轮的位置进行限定，从而完成取样头的移动，使得取样头较为准确的移动至样品试管处。

本实用新型进一步设置为：所述进样组件包括卡接在所述进料口上的固定座、固定连接在所述固定座上的第三驱动电机、驱动连接在所述第三驱动电机的输出轴上且供样品试管放置的转动盘、滑动连接在所述固定座上的取样针、驱动所述取样针移动的升降机构，所述转动盘上开设有供取样针穿过的输送缺口，所述取样针的位置与气化室对应。

通过采用上述技术方案，第三驱动电机带动转动盘转动，使得样品试管能够放置到转动盘内，升降机构带动取样针朝样品试管移动，使取样针插入到样品试管内进行取样，当取样完成后，第三驱动电机带动转动盘转动，使输送缺口位于取样针的下方，升降机构此时带动取样针下移，即可使取样针插入到气化室内进行进样操作。

本实用新型进一步设置为：所述取样针通过滑动件滑动连接在所述固定座上，所述滑动件包括固定连接在固定座上的引导杆、套设在所述引导杆上的滑动块，所述取样针固定连接在所述滑动块上。

通过采用上述技术方案，滑动块套设在引导杆上，当滑动块滑动时，由于引导杆的限位，滑动块不易发生晃动，从而使得取样针的位置较为确定，减小了取样针的受损几率。

本实用新型进一步设置为：所述升降机构包括固定连接在固定座上的第四驱动电机、固定连接在第四驱动电机上的主动轮、转动连接在固定座上的从动轮、同时与所述主动轮和从动轮啮合的同步带，所述滑动块固定连接在所述同步带上。

通过采用上述技术方案，第四驱动电机带动主动轮转动，主动轮转动带动同步带移动，同步带移动带动从动轮转动，实现滑动块的升降，滑动块升降使得取样针的位置发生移动，取样针能够较为方便的插入样品试管内进行取样。

本实用新型进一步设置为：所述取样针包括固定连接在所述滑动块上的针筒、固定连接在所述滑动块上的吸液气缸，所述吸液气缸的活塞杆与所述针筒的活塞杆固定连接。

通过采用上述技术方案，当针筒插入到样品试管内时，吸液气缸的活塞杆回缩，带动针筒的活塞杆移动，针筒对样品试管进行取样操作；当需要将针筒内的样品试管输送到气化室内时，吸液气缸的活塞杆伸出，将样品试管注入到气化室内，使整个注入过程较为稳定。

本实用新型进一步设置为：所述引导杆上固定连接有定位头，所述定位头上开设有供所述针筒的针头穿过的定位孔。

通过采用上述技术方案，定位孔对针头的位置进行限定，使得针头较为稳定的插入到样品试管内，使得针头不易受损，也使得整个样品试管的输送过程较为稳定。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、通过设置取样组件和进样组件，取样组件使得取样头可被定位到样品试管存储盒上任何一个样品试管处，使得样品试管的夹取较为快速；进样组件将样品试管输送到气化室内，整个取样进样过程没有人工手动参与，从而使得误差减小，速度提高，提高了进样效率；

2、通过设置滑动件和定位头，对取样针的移动进行了限位，使得取样针在进行取样和进样的过程中不易受损，减小了取样针的修理几率，从而提高了整个取样和进样的速度。

附图说明

图1为本实用新型的外部结构示意图；

图2为体现样品试管存储盒与安装板的连接结构示意图；

图3为体现第一驱动电机与第一驱动齿轮的连接结构示意图；

图4为体现驱动气缸与真空吸盘的连接结构剖面示意图；

图5为体现导向组件与定位架的连接结构示意图；

图6为图5的A处放大图，体现导向轮与定位架的连接结构；

图7为体现固定座与进样组件的连接结构示意图；

图8为图7的B处放大图，体现固定座与转动盘的连接结构；

图9为体现主动轮与同步带的连接结构示意图；

图10为体现定位头与定位孔的连接结构示意图。

附图标记：1、安装板；11、进料口；12、样品试管存储盒；121、样品试管槽；13、置物槽；2、取样组件；21、定位架；211、容纳槽；22、取样头；221、固定壳体；222、驱动气缸；223、真空吸盘；23、第一驱动件；231、第一驱动电机；232、第一驱动齿轮；233、第一驱动齿条；24、第二驱动件；241、第二驱动电机；242、驱动转轮；243、驱动槽；3、导向组件；31、导向轮；311、安装杆；312、轮体；32、导向槽；4、进样组件；41、固定座；411、贯穿孔；42、第三驱动电机；43、转动盘；431、放置槽；432、输送缺口；44、取样针；441、针筒；442、吸液气缸；45、升降机构；451、第四驱动电机；452、主动轮；453、从动轮；454、同步带；5、滑动件；51、引导杆；52、滑动块；521、主体；522、卡接片；523、卡接槽；6、定位头；61、定位孔。

具体实施方式

参照附图对本实用新型做进一步说明。

如图1和图2所示，一种气相色谱仪的自动进样机构，包括固定连接在气相色谱仪上的安装板1，安装板1的一端上开设有与气化室连通的进料口11，安装板1上固定连接有多个样品试管存储盒12，样品试管存储盒12沿安装板1的长度方向分布，样品试管存储盒12上开设有供样品试管放置的样品试管槽121。如图3和图4所示，安装板1上设置有取样组件2，取样组件2包括定位架21、取样头22、第一驱动件23和第二驱动件24。呈C形的定位架21滑动连接在安装板1上，取样头22滑动连接在定位架21上。第一驱动件23包括第一驱动电机231、第一驱动齿轮232和第一驱动齿条233，定位架21的一端上开设有容纳槽211，第一驱动电机231固定连接在容纳槽211内，第一驱动齿轮232固定连接在第一驱动电机231的输出轴上，第一驱动电机231为伺服电机。安装板1上开设有置物槽13，置物槽13的长度方向与安装板1的长度方向平行，第一驱动齿条233固定连接在置物槽13内，第一驱动齿轮232与第一驱动齿条233啮合。

如图5和图6所示，定位架21远离第一驱动电机231的一端与安装板1之间设置有导向组件3，导向组件3包括导向轮31和导向槽32，导向轮31包括安装杆311和轮体312，轮体312转动连接在安装杆311上，安装杆311远离轮体312的一端与定位架21固定连接。导向槽32开设在安装板1上且长度方向与安装板1的长度方向平行，轮体312位于导向槽32内。

如图4所示，取样头22包括固定壳体221、驱动气缸222和真空吸盘223，固定壳体221滑动连接在定位架21上，驱动气缸222固定连接在固定壳体221内且竖直设置，真空吸盘223固定连接在驱动气缸222的活塞杆上。第二驱动件24包括第二驱动电机241、驱动转轮242和驱动槽243，第二驱动电机241固定连接在固定壳体221内，驱动转轮242固定连接在第二驱动电机241的输出轴上，驱动槽243开设在定位架21的上表面且长度方向与定位架21的长度方向平行，驱动转轮242位于驱动槽243内。

如图7所示，安装板1上设置有进样组件4，如图8和图9所示，进样组件4包括固定座41、第三驱动电机42、转动盘43、取样针44和升降机构45，呈L形的固定座41卡接在进料口11上，固定座41的底部开设有贯穿孔411，贯穿孔411与气化室对应。第三驱动气缸222固定连接在固定座41上，第三驱动电机42为伺服电机，转动盘43固定连接在第三驱动电机42的输出轴上，转动盘43上开设有多个放置样品试管的放置槽431，放置槽431沿转动盘43的轴心呈圆周分布。转动盘43上开设有输送缺口432，转动盘43转动后，取样针44、输送缺口432、贯穿孔411和气化室处于同一直线上。

如图8和图10所示，取样针44通过滑动件5滑动连接在固定座41上，滑动件5包括引导杆51和滑动块52，引导杆51固定连接在固定座41上，引导杆51竖直设置，滑动块52套设在引导杆51上。滑动块52包括块主体521、卡接片522和卡接槽523，块主体521套设在引导杆51上，卡接片522固定连接在块主体521远离固定座41的一侧且沿块主体521的长度方向分布，卡接槽523开设在卡接片522上。

引导杆51的下端固定连接有呈L形的定位头6，定位头6远离引导杆51的一端上开设有定位孔61，取样针44包括针筒441和吸液气缸442，针筒441嵌合在卡接槽523内，吸液气缸442固定连接在块主体521的上表面，吸液气缸442竖直设置，吸液气缸442的活塞杆与针筒441的活塞杆固定连接，定位孔61与针筒441的针头对应。

升降机构45包括第四驱动电机451、主动轮452、从动轮453和同步带454，第四驱动电机451固定连接在固定座41上，第四驱动电机451为伺服电机，主动轮452固定连接在第四驱动电机451的输出轴上，从动轮453转动连接在固定座41上，同步带454同时与主动轮452和从动轮453啮合，块主体521固定连接在同步带454上。

上述第一驱动电机231、第二驱动电机241、第三驱动电机42和第四驱动电机451均通过气相色谱仪进行控制。

综上所述，进行取样时，第一驱动电机231带动第一驱动齿轮232转动，第一驱动齿轮232转动后，由于第一驱动齿条233固定连接在安装板1上，因此第一驱动齿轮232带动定位架21移动，使定位架21带动取样头22移动至需要取样的样品试管所在的一列。然后第二驱动电机241带动驱动转轮242转动，驱动转轮242在驱动槽243内移动，从而带动固定壳体221移动，使真空吸盘223位于需要取样的样品试管上方，接着驱动气缸222的活塞杆伸出，带动真空吸盘223朝样品试管移动，对样品试管进行吸附，然后驱动气缸222的活塞杆收缩将样品试管带离样品试管槽121。样品试管抓取完成后，第一驱动气缸222带动定位架21朝固定座41移动，使样品试管位于放置槽431内，接着驱动气缸222推动真空吸盘223移动，使样品试管进入到放置槽431内，然后第一驱动气缸222带动定位架21远离固定座41，使真空吸盘223与样品试管脱离。进行进样时，第三驱动电机42带动转动盘43转动，使得样品试管位于针筒441的下方，然后第四驱动气缸222带动主动轮452转动，主动轮452转动带动同步带454移动，同步带454移动后带动从动轮453转动，从而对块主体521进行带动，块主体521移动后将针筒441插入到样品试管内，然后吸液气缸442的活塞杆带动针筒441的活塞杆回缩，对样品试管内的样品进行抽取。接着同步带454将针筒441带离样品试管，第三驱动电机42转动，使取样针44、输送缺口432、贯穿孔411和气化室，同步带454带动针筒441进入到气化室内，吸液气缸442的活塞杆带动针筒441的活塞杆伸出，将样品注入到气化室内。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：包括固定连接在气相色谱仪上的安装板（1），所述安装板（1）上开设有与气化室连通的进料口（11），所述安装板（1）上固定连接有供样品试管放置的样品试管存储盒（12），所述安装板（1）上设置有用于对样品试管进行夹取的取样组件（2），所述进料口（11）上设置有用于输送样品试管至气化室的进样组件（4），所述取样组件（2）包括滑动连接在所述安装板（1）上的定位架（21）、滑动连接在所述定位架（21）上且用于夹取样品试管的取样头（22）、驱动所述定位架（21）移动的第一驱动件（23）、驱动所述取样头（22）移动的第二驱动件（24）。

2.根据权利要求1所述的一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：所述第一驱动件（23）包括固定连接在定位架（21）上的第一驱动电机（231）、固定连接在所述第一驱动电机（231）的输出轴上的第一驱动齿轮（232）、固定连接在所述安装板（1）上且与所述第一驱动齿轮（232）啮合的第一驱动齿条（233）。

3.根据权利要求2所述的一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：所述定位架（21）与所述安装板（1）之间设置有导向组件（3），所述导向组件（3）包括安装在定位架（21）上的导向轮（31）、开设在所述安装板（1）上的导向槽（32），所述导向轮（31）位于所述导向槽（32）内。

4.根据权利要求3所述的一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：所述取样头（22）包括滑动连接在所述定位架（21）上的固定壳体（221）、固定连接在所述固定壳体（221）上的驱动气缸（222）、固定连接在所述驱动气缸（222）的活塞杆上的真空吸盘（223）。

5.根据权利要求4所述的一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：所述第二驱动件（24）包括固定在接在所述固定壳体（221）上的第二驱动电机（241）、固定连接在所述第二驱动电机（241）的输出轴上的驱动转轮（242）、开设在所述定位架（21）上的驱动槽（243），所述驱动转轮（242）的外壁与所述驱动槽（243）的内壁抵触。

6.根据权利要求1所述的一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：所述进样组件（4）包括卡接在所述进料口（11）上的固定座（41）、固定连接在所述固定座（41）上的第三驱动电机（42）、驱动连接在所述第三驱动电机（42）的输出轴上且供样品试管放置的转动盘（43）、滑动连接在所述固定座（41）上的取样针（44）、驱动所述取样针（44）移动的升降机构（45），所述转动盘（43）上开设有供取样针（44）穿过的输送缺口（432），所述取样针（44）的位置与气化室对应。

7.根据权利要求6所述的一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：所述取样针（44）通过滑动件（5）滑动连接在所述固定座（41）上，所述滑动件（5）包括固定连接在固定座（41）上的引导杆（51）、套设在所述引导杆（51）上的滑动块（52），所述取样针（44）固定连接在所述滑动块（52）上。

8.根据权利要求7所述的一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：所述升降机构（45）包括固定连接在固定座（41）上的第四驱动电机（451）、固定连接在第四驱动电机（451）上的主动轮（452）、转动连接在固定座（41）上的从动轮（453）、同时与所述主动轮（452）和从动轮（453）啮合的同步带（454），所述滑动块（52）固定连接在所述同步带（454）上。

9.根据权利要求8所述的一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：所述取样针（44）包括固定连接在所述滑动块（52）上的针筒（441）、固定连接在所述滑动块（52）上的吸液气缸（442），所述吸液气缸（442）的活塞杆与所述针筒（441）的活塞杆固定连接。

10.根据权利要求9所述的一种气相色谱仪的自动进样机构，其特征是：所述引导杆（51）上固定连接有定位头（6），所述定位头（6）上开设有供所述针筒（441）的针头穿过的定位孔（61）。